北京市第二十中学2025-2026学年高二上学期期中物理试卷

北京市第二十中学2025-2026学年第一学期期中考试试卷 高二物理（选考） (时间：90分钟 满分：100分 为必修三模块考试) 命题人：党欢欢 审题人：陈平 班级 姓名 一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分.每小题在给出的四个选项中，只有一个 选项正确，选对的得3分，选错或不选的得0分) 1.安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流，设氢原子 核外电量为ε的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动，其电流的等效电流 强度I和方向为() A电流强度为器顺时针 B.电流强度为，顺时针 C电流强度为器逆时针 D.电流强度为，逆时针 2、如图所示，一块均匀的方形样品，长、宽均为a、厚为b，若沿着AB方向测得的电阻为R,下列 说法正确的是（) A.沿CD方向的电阻大于R B.该样品的电阻率为R C.沿F方向的电阻为R D.增加a,不改变b,沿AB方向的电阻变小 3.如图所示电路中，电阻R=122,R2=22,R=42,电路两端接恒定电压U=6V,所有电表均 为理想电表，下列说法正确的是() A.开关S断开时，电压表的示数为3V B.开关S断开时，电流表的示数为1A C.开关S闭合时，电压表的示数为4V D.开关S闭合时，电流表的示数为2A 4,如图，华为12000mA66W多协议超级快充移动电源（俗称“充电宝”），对华为P70Pro智能手机 充电。图右电路中在超级快充模式下，充电宝对手机电池充电，此时可视为恒定电流，充电宝的输 出电压为U、输出电流为1，手机电池等效内阻为R。则() 第1页 A.充电宝输出的电功率为U1 华为I200066 W SuperCharge 手机电池 B.充电宝产生的热功率为UI+R 双向超级快充移动电源 C.手机电池产生的热功率为 ① D,手机电池储存的化学能的功率为I2R 充电宝 5.锂离子电池被广泛地用于智能手机、智能机器人、电动自行车、电动汽车等领域，锂离子电池主 要依靠锂离子(L计)在电池内部正极和负极之间移动来工作。某款手机充电锂离子电池的标识如图 所示，下列说法正确的是() 锂离子电池：BLP500 A,该电池放电时，电池内部锂离子从正极运动到负极 标准电压：4V ⅰB、该锂离子电池把化学能转化为电能的本领比电动势为1.5V 电池容量：2000mAh 执行标准：GB/T18287-2013 的干电池弱 C.该锂离子电池充满电后可储存约2.88×104J的电能 D.若该锂离子电池的待机电流为40mA,则其最长待机时间约为4天 6.某学习小组想将一块小量程电流表改装为伏特表和安培表，设计了如图电路。不正确的是() A.若将$调到1位置，则为改装后的安培表 B.若将S调到2位置，则为改装后的伏特表 C.若想扩大安培表的量程，可适当增大R D,若想扩大伏特表的量程，可适当增大飞 7.如图所示，电源电动势E一定，内阻为”，R、R是定值电阻，R是光敏电阻，其阻值随光照的 增强而减小。开关$闭合，电路稳定后，电容器两板间的一带电液滴恰好能静止在M点。现增强照 射电阻R的光照强度，下列说法正确的是() A,电容器两极板间电压减小 B.电源的输出功率减小 C.液滴仍然静止 D.有向左的电流流经R 共5页 北京市第二十中学2025-2026学年第一学期期中考试试卷 高二物理（选考） 班级 姓名 8.如图所示，电源电动势E=9V,内阻=0.52，灯泡电阻R=122保持不变，定值电阻=12，电流 表可视为理想电表。开关闭合后，电动机恰好以额定功率正常工作，已知电流表的示数=2A,电动 机线圈的电阻R=0.52,下列说法正确的是() R A.电动机两端的电压为3V M B.通过电动机的电流为1.5A 及 C.电动机的输出功率为7.5W D.电源的效率约为75% S E r 9如图所示，直线A为某电源的U-I图线，曲线B为某小灯泡L的U-I图线的一部分，用该电源 和小灯泡L串联起来组成闭合回路时灯泡L恰能正常发光，正确的是（) A.灯泡L的额定电压为1V,额定功率为2W AUNV B.此电源的内电阻为0.52，此时灯泡L的电阻大于12 3 B C.把灯泡L换成阻值恒为0.5Ω的纯电阻，电源的输出功率将增大， 2 但效率降低 46 IA D.此时电源内阻的热功率为4W 10.某物理兴趣小组为研究通电导线周围的磁场，他们将一根很长的直导线，竖直穿过水平桌面上O 点处的小孔并固定，图1为其俯视图，然后在导线中通以恒定电流，以O点为原点，某一水平方向 为x轴建立坐标系，再将一个灵敏的小磁针放在x轴上不同的位置，小磁针静止时N极指向与x轴 正向的夹角为0，图2为实验得到的sid与位置x之间的关系曲线。已知该区域地磁场水平分量大小 为B0。下列说法正确的是() Asine A.导线中电流方向为竖直向下 B.此处地磁场方向与x轴垂直 0.5 C.通电导线在知处产生的磁感应强度大小为5a 图1 图2 D.xo处合磁场的磁感应强度大小为2Bo 第2页 二、不定项选择题（共5小题，每小题3分，共15分。每小题列出的四个选项中至少有一个是符合 题目要求的。全部选对得3分，选对但选不全得2分，选错得0分) 11.如图所示，M、N是纸面内一椭圆的两个焦点，两根互相平行的长直导线分别过M、N两点，且 导线与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。O是椭圆的中心，α、c是椭圆的长轴与 椭圆的交点，b、d是椭圆的短轴与椭圆的交点，关于a、b、c、d、O处的磁场，正确的是() A.O点处的磁感应强度为零 6 B.a、c两处的磁感应强度相同 C.a、d两处的磁感应强度相同 M D.在bd连线上，O点处的磁感应强度最大 12.关于磁通量，下列说法正确的是（) xx >B X ××X X 2a i 血 图甲 图乙 图丙 A图甲中，通过两金属圆环的磁通量Φ，>中2 B.图乙中，通过N匝边长为乙的正方形金属线圈的磁通量为BL C.图丙中，在通电直导线的磁场中，线圈在Ⅱ位置时穿过线圈的磁通量不为0 D.图丙中，在通电直导线的磁场中，若线圈在I位置时的磁通量大小为①，则线圈从I位置平移至 I位置过程中，线圈的磁通量的变化量大小为2Φ 13.太阳风是从太阳上层大气射出的带电粒子流，当太阳风掠过地球时，会引起地磁暴并影响通信。 一定区域内的地磁场可视为方向垂直纸面向里的匀强磁场，太阳风中的某带电粒子以垂直该磁场方 向的速度射入，其运动轨迹如图所示。已知带电粒子在运动过程中与空气分子碰撞，动能不断减小， 带电量及质量均保持不变，则该粒子（) A.从a运动到b B.从b运动到a C.带负电 D.带正电 共5页 北京市第二十中学2025-2026学年第一学期期中考试试卷 高二物理（选考） 班级 姓名 14.安装在排污管道上的流量计可以测量排污流量Q,流量为单位时间内流过管道横截面的流体的 体积，如图所示为流量计的示意图，左右两端开口的长方体绝缘管道的长、宽、高分别为a、b、c, 所在空间有垂直于前后表面、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在上、下两个面的内侧固定有金属 板M、N,污水充满管道从左向右匀速流动，测得M、N间电势差为U,污水流过管道时受到的阻 力大小f=L2,k是比例系数，L为管道长度，v为污水的流速，则( ) A.电压U与污水中离子浓度无关 M B.污水的流量Q=bL B B C.金属板M的电势低于金属板N的电势 D.左、右两侧管口的压强差4如 15.测定电容器电容的实验中，将电容器、电压传感器、阻值为3k2 的电阻R、电源（上端为正极）、单刀双掷开关S按图甲所示电路图进行连接。先使开关S与1相 连，电源给电容器充电，充电完毕后把开关$掷向2，电容器放电，直至放电完毕，实验得到的与电 压传感器相连接的计算机所记录的电压随时间变化的图线如图乙所示，图丙为由计算机对图乙进行 数据处理后记录了峰值分别为6V和-6V”及图线与时间轴所围面积分别为182.7Vs和180.4Vs” 的图像。则() 蜂值：6V 面积：+182.7Vs 电 面积：-180.4Vs 电压0-子 (V) (V) 峰值：-6V -5}- -5-- 传感器 0100200300400 01 100200300400 时间(s) 时间(S) A,开关$与2相连时，通过电阻的电流方向从下向上 B.由以上信息可知，电容器的电容大小大约为30F C.如果将电压传感器从电阻两端改接在电容器的两端，则无法测出电容器的电容值 D.如果将电阻换成1k2,则图丙中的峰值不会变，阴影面积会变为现在的三，充放电的时间会缩短 第3 三、实验题（共15分） 16.(6分)某同学做练习使用多用电表的实验，完成以下问题 (1)如图各种情形中使用多用电表测量物理量，操作正确的是 照 红 甲 A.图甲是用直流电压挡测量小灯泡两端的电压 B.图乙是用直流电流挡测量电路中的电流 C.图丙是用欧姆挡测量小灯泡的电阻 D.图丁是用欧姆挡测量二极管的反向电阻 (2)某同学用欧姆挡×10”的倍率测量某电阻，发现指针指在如图所示位置，为了得到比较准确的测量 结果，清从下列选项中挑出合理的步骤，并按的顺序进行操作，再完成读数测量。 A.将K旋转到电阻挡×100的位置 B.将K旋转到电阻挡×1”的位置 C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接 D.将两表笔短接，旋动旋钮，对电表欧姆调零 t o85848o fX等YT美tx美ahtrni77 100 150 20 30 200 2 00.5 50002/V A-V-2 25002/V (3)该同学在实验室找到一个10000F的电容器，他认为电容器是彼此绝缘的两个极板构成，用欧 姆表两个表笔分别与电容器的两电极相连，欧姆表的指针不会发生偏转。该同学准备验证自己的想 法，用欧姆表的“×10”挡，将红、黑两表笔分别与该电容器的两电极相连。请你分析该同学会看 到什么现象，并说明依据。 共5页 北京市第二十中学2025-2026学年第一学期期中考试试卷 高二 物理（选考） 班级 姓名 17.(9分)某同学要测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供了以下器材：干电池￡（电流不 超过0.5A),电阻箱R(最大阻值为99.992)，电流表A(量程为300A、内阻R5002),阻值 分别为22、2002、5.5k2、19.5k2的定值电阻各一个，电键一个、导线若干。该同学根据提供的 器材、设计了如图甲所示的电路。 必 R R 甲 (1)电路中R,应选用阻值为 的定值电阻；Ro应选用阻值为】 的定值电阻； (2)请将图乙中的实物电路连接完整。 (3)闭合电键后，多次调节电阻箱的阻值。记录电阻箱接入电路的阻值R,并记录对应电流表的值 1。以号为纵坐标，只为横坐标，将测得的数值在坐标纸上描点，如图丙所示，请根据描出的点作反 11 图线。根据图线求得电源电动势E= V,内阻= 2。(结果均保留三位有效 数字) 方/×102A1) 85.0 75.0 65.0 55.0 45.0 35.0友/(×10-321) 050100150200250 丙 第4页 四、解答题（共40分，请在答题纸上写出必要的文字说明，重要的方程式，演算过程，明确数值和 单位，只有答案，没有过程不得分，书写不认真，无法辨认不得分) 18.(7分)对铀235的进一步研究在核能的开发和利用中具有重要意义。如图所示，两平行金属板 间距为，电势差为U,板间电场可视为匀强电场：金属板下方有一磁感应强度为B的匀强磁场，质 量为m、电荷量为+q的铀235离子，从容器A下方、金属板上方的小孔处不断飘入电场，其初速度 可视为零，经电场加速后射出，并进入磁场做匀速圆周运动。离子行进半个圆周后离开磁场并被收 集，离开磁场时离子束的等效电流为I。不考虑离子重力及离子间的相互作用。求： (1)离子从电场射出时速度v的大小： (②)离子在磁场中做匀速圆周运动的半径R; -0+ U (3)在离子被收集的过程中时间1内收集到离子的质量M。 0- 0。 19.(7分)如图(1)所示，用电动势为E、内阻为r的电源，向滑动变阻器R供电.合上电键后，改 变变阻器R的阻值，路端电压U与电流I均随之变化. (1)请写出电源电动势定义式，并结合能量守恒定律证明：电源电动势在数值上等于内、外电路电势 降落之和。 (②)以U为纵坐标，I为横坐标，在图(2)中画出变阻器阻值R变化过程中U-1图像的示意图，取 一点A(、),用带网格的图形面积表示电流为山时的电源内部发热功率，并推导该电源的最大输 出功率及条件。 P 图(1) 图(2) 共5页 北京市第二十中学2025-2026学年第一学期期中考试试卷 高二物理（选考） 班级 姓名 20.(8分)如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.4,金属导轨所在的平面与水平面夹角0=37°， 在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.5T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨 的一端接有电动势E=6V、内阻r=12的直流电源。现把一个质量m=0.04kg的导体捧b放在金 属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒接入电路部分的有效电阻 Ro=2.752,金属导轨电阻不计，g取10m/s2。己知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： (1)导体棒受到的安培力； (2)导体棒受到的摩擦力。 (3)若磁感应强度的大小和方向可以改变，为了使导体静止在斜面上且对斜面无压力，此处磁场的磁 感应强度B的大小和方向。 10 21.(9分)跑道式回旋加速器的工作原理如图所示，两个匀强磁场区域I、Ⅱ的边界平行，相距为 L,磁感应强度大小相同，方向垂直纸面向里，P、9间存在水平向右、场强大小为E的匀强电场， 方向与磁场边界垂直.质量为m、电荷量为+9的粒子从P飘入电场（初速度忽略不计），多次经过 电场加速和磁场偏转后，从位于边界上的出射口K射出时速度为，已知K、Q的距离为4带电粒 子的重力不计，求： (1)磁感应强度大小B; K (2)粒子从P飘入电场至出射口K过程中，在磁场中 X X 运动的时间t 磁场区域】 磁场区域Ⅱ (3)若粒子最后一次以9射入磁场时受到与速度大小 X 成正比、方向相反的阻力，粒子的轨迹刚好与磁场Ⅱ 的边界相切，求粒子最后一次从Q运动到相切点的 LO 时间1以及位移大小x。 匀强电场E 第5页 22.(9分)利用电磁场使质量为m、电荷量为e的电子发生回旋共振可获取高浓度等离子体，其简 化原理如下。如图甲所示，匀强磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B,平行于纸面向里、大 小为E的匀强电场绕着过O点且垂直纸面的轴顺时针旋转：旋转电场带动电子加速运动，使其获得 较高能量，高能电子使空间中的中性气体电离，生成等离子体。 (1)若空间中只存在匀强磁场，电子只在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，求电子做圆周运动的角速 度m; (2)将电子回旋共振简化为二维运动进行研究。施加旋转电场后，电子在如图乙所示的平面内运动， 电子在运动过程中受到与其速度y方向相反的气体阻力f=,式中k为已知常量。最终电子会以与 旋转电场相同的角速度做匀速圆周运动，且电子的线速度与旋转电场力的夹角（小于90）保持不变。 只考虑电子受到的匀强磁场洛伦兹力、旋转电场的电场力及气体阻力作用，不考虑电磁波引起的能 量变化。 ()若电场旋转的角速度为w，求电子最终做匀速圆周运动的线速度大小v: ()旋转电场对电子做功的功率存在最大值，求该功率的最大值，以及当电场力的功率等于最大功 率的一半时，电场旋转的角速度的数值。 旋转方向 ×B × e × O 十 × + ￥ 甲 乙 共5页